Aunque Sofía surgió de las sombras durante las luchas dinásticas de 1682, sus influencias anteriores pueden ayudar a explicar su ascenso a la regencia. En el anterior cambio de gobernante en 1676, Sofía pudo haber actuado en interés de su hermano, Feodor, ya que existen varios rumores de que entonces suplicó a su padre, el moribundo zar Alexis, que no proclamara a Pedro como su heredero. La capacidad de Feodor para dirigir Rusia se puso en duda, debido a su carácter débil y a su mala salud. Sin embargo, su capacidad mental se desarrolló bastante bien con el tiempo, ya que fue instruido por Simeón Polotsky. Durante el breve reinado de Feodor III (1676-1682), muchos historiadores sostienen que Feodor realmente «gobernó bajo el protectorado de Sofía, su hermana». A medida que la salud del joven zar Feodor comenzó a declinar, más personas se alzaron para aconsejarle, y Sofía vio cómo su influencia disminuía constantemente. Aprovechando una corte nunca abierta a una mujer en su situación, utilizó sus conexiones, haciendo aliados y planeando formalmente la obtención del trono. Cuando murió Feodor (7 de mayo de 1682), Sofía volvió inmediatamente a la escena política. Asistió al funeral de su hermano y causó una gran conmoción al hacerlo. En la época de Sofía, los familiares femeninos del zar se mantenían alejados de la corte y de otras esferas políticas, y los funerales se celebraban tradicionalmente sin mujeres. Sofía irrumpió en el funeral, insistiendo en su presencia y desencadenando al mismo tiempo una cadena de acontecimientos que desembocarían en su regencia.
El partido Miloslavsky, agrupado en torno a la familia de Feodor y Sofía, aprovechó el levantamiento de los Streltsy (25 de mayo de 1682) para colocar a Sofía en el asiento del poder. El zar Alexis había dejado tras de sí dos familias por parte de sus dos esposas, y cada una de las dos ramas contaba con al menos un heredero varón. Como los clanes de las dos esposas de Alexis estaban en conflicto, Sofía ideó un plan para asegurarse el poder para ella y su familia. Promoviendo el caso de su hermano mayor Iván como heredero legítimo al trono, Sofía intentó convencer al patriarca y a los boyardos de que debían revertir su reciente decisión de coronar a Pedro. Insistiendo en que la proclamación de Pedro infringía las leyes monárquicas al pasar por encima de su hermano, que habría sido el siguiente en la línea de sucesión si no fuera por su ineptitud, propuso una corona compartida con Iván y ella misma. Ante el rápido y unánime rechazo de la corte a esta propuesta, Sofía se dirigió a la desanimada tropa militar, la streltsy, para solicitar su ayuda y apoyo. La injusta desestimación de los derechos de Iván actuó como catalizador de la ya descontenta y frustrada tropa. Múltiples cuestiones, como las despiadadas tácticas de motivación y la falta de descanso, llevaron a la streltsy a oponerse violentamente a la «injusta» elección de Pedro. Cuando la lucha cesó y la vida de Pedro quedó marcada para siempre por la sangre derramada por sus parientes Naryshkin, los streltsy consiguieron sus demandas iniciales.Tras la rebelión de los streltsy, el 25 de junio de 1682 el Patriarca Ioakim coronó al incompetente Iván como zar mayor (Iván V) y a Pedro, de sólo nueve años, como zar menor. Sofía había sido considerada el único miembro intelectualmente maduro de la familia gobernante en el momento de la muerte de Feodor, lo que la convertía en la favorita para gobernar en nombre del niño Pedro y del inepto Iván. Utilizando los conocimientos políticos y prácticos que había adquirido al lado de Feodor, Sofía convenció a los nobles y al patriarca de su capacidad para gobernar Rusia. Como Sofía había dispuesto antes de la muerte del zar Feodor, Vasili Golitsyn fue instalado como jefe de gobierno de facto, ejecutando la mayoría de las políticas durante su regencia.